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Guias e Dicas
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Amplificação de vírus do alho por RT-PCR em extratos de RNA total, Notas de estudo de Cultura

Um estudo sobre a detecção de diferentes espécies virais do complexo viral do alho (allium sativum) em plantas matrizes provenientes de limpeza clonal e infectadas, utilizando a técnica de rt-pcr. O documento também discute as alterações fisiológicas, morfológicas, bioquímicas e citológicas causadas pelas infecções virais e as técnicas utilizadas para a detecção de vírus em alho, como elisa e rt-pcr. Além disso, o documento menciona algumas doenças importantes que afetam a cultura do alho, como alternaria porri e puccinia allii, e os reflexos das alterações causadas pela infecção viral na produção de alho.

Tipologia: Notas de estudo

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Kaka88
Kaka88 🇧🇷

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE FITOPATOLOGIA
DIAGNOSE, DISSEMINAÇÃO E EFEITOS
DO COMPLEXO VIRAL DO ALHO (ALLIUM SATIVUM L.)
EM REGIÕES PRODUTORAS DO BRASIL
MICHELLE DE SOUZA FAYAD ANDRÉ
BRASÍLIA-DF
2010
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Baixe Amplificação de vírus do alho por RT-PCR em extratos de RNA total e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE FITOPATOLOGIA

DIAGNOSE, DISSEMINAÇÃO E EFEITOS

DO COMPLEXO VIRAL DO ALHO ( ALLIUM SATIVUM L.)

EM REGIÕES PRODUTORAS DO BRASIL

MICHELLE DE SOUZA FAYAD ANDRÉ

BRASÍLIA-DF

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE FITOPATOLOGIA

DIAGNOSE, DISSEMINAÇÃO E EFEITOS

DO COMPLEXO VIRAL DO ALHO ( ALLIUM SATIVUM L.)

EM REGIÕES PRODUTORAS DO BRASIL

MICHELLE DE SOUZA FAYAD ANDRÉ

Tese apresentada ao Departamento de Fitopatologia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade de Brasília como requisito para a obtenção do título de Doutor em Fitopatologia.

BRASÍLIA-DF

iv

FICHA CATALOGRÁFICA

FAYAD-ANDRÉ, M. S. F.

Diagnose, disseminação e efeitos fisiológicos do complexo viral do alho em regiões produtoras do Brasil. [Distrito Federal] 2010. XXX p. (IB/UnB, Doutor, Fitopatologia, 2010). Tese de Doutorado- Universidade de Brasília. 1.Vírus 2.Sondas moleculares 3.RT-PCR 4.Alho 5.Alterações fisiológicas

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA FAYAD-ANDRÉ, M. S. Diagnose, disseminação e efeitos fisiológicos do complexo viral do alho em regiões produtoras do Brasil. Brasília: Instituto de Biologia, Universidade de Brasília, 2010, XXXp. Tese de Doutorado. CESSÃO DE DIREITOS Nome do Autor: Michelle de Souza Fayad André Título da Tese: Diagnose, disseminação e efeitos fisiológicos do complexo viral do alho em regiões produtoras do Brasil. Grau: Doutor Ano: 2010 É concedida à Universidade de Brasília, à Embrapa Hortaliças, permissão para reproduzir esta tese ou emprestá-la apenas para propósitos acadêmicos e científicos. Michelle de Souza Fayad André Universidade de Brasília Departamento de Fitopatologia Endereço eletrônico: mi_fayad@hotmail.com

v

“Tudo tem o seu tempo determinado, e há tempo para todo o propósito debaixo do céu. Há tempo de nascer, e tempo de morrer; tempo de plantar, e tempo de arrancar o que se plantou; Tempo de matar, e tempo de curar; tempo de derrubar, e tempo de edificar; Tempo de chorar, e tempo de rir; tempo de prantear, e tempo de dançar; Tempo de espalhar pedras, e tempo de ajuntar pedras; tempo de abraçar, e tempo de afastar-se de abraçar; Tempo de buscar, e tempo de perder; tempo de guardar, e tempo de lançar fora; Tempo de rasgar, e tempo de coser; tempo de estar calado, e tempo de falar; Tempo de amar, e tempo de odiar; tempo de guerra, e tempo de paz.”

AO ALFA E O ÔMEGA, O PRINCÍPIO E O FIM, ÀQUELE QUE ERA, QUE É, E O QUE HÁ DE VIR ...

DEDICO

vii

Às queridas amigas Darislene e Gabriela Buzzi meus sinceros

agradecimentos.

Ao meu grande amigo Davi Rossato. Obrigada por todo o apoio...

Aos colegas do Laboratório de Microscopia Eletrônica, em especial

Raimundo, Virgínia, Anabele, Débora, André Bertran e Misléia...

A todos os amigos da Fitopatologia: Andreza Tomé, Ednalva Patrícia,

Rita Pereira, Ana Paula, Fernanda, Érico, Vânia Freitas, Débora

Zocolli...

À minha querida e amada amiga Jaira Belle Figueiredo (In memorian)

por todo o apoio e ensinamento...

Aos meus pais (Sérgio Fayad e Luzirene) e aos meus parentes que em

seus corações torciam por mim, meu muito obrigado!!!

À minha família querida: meu esposo Régis, minhas filhas Ana Carolinna

e Nathália e ao João Pedro, vocês são meu maior incentivo. Obrigada

pela paciência...amo vocês!!!

viii

ÍNDICE

FICHA CATALPGRÁFICA.......................................................................iv DEDICATÓRIA..........................................................................................v AGRADECIMENTOS...............................................................................vi ÍNDICE GERAL......................................................................................viii ÍNDICE DE TABELAS............................................................................xiii ÍNDICE DE FIGURAS..............................................................................xv RESUMO.................................................................................................xix ABSTRACT...........................................................................................xxiii CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO GERAL....................................................

  1. A cultura do alho..................................................................................
  2. Quadro da alhicultura no Brasil e no Mundo........................................
  3. Problemas fitossanitários.....................................................................
  4. Principais viroses que infectam a cultura do alho no Brasil e no mundo...................................................................................................... 4.1. Complexo viral do alho...................................................................... 4.2. Potyvirus........................................................................................... 10 4.3. Allexivirus .......................................................................................... 4.4. Carlavirus ..........................................................................................
  5. Efeitos causados pela infecção viral.................................................... 5.1. Desenvolvimento de sintomas.......................................................... 5.2. Efeitos Citológicos (nos componentes celulares)............................. 5.3. Efeitos Fisiológicos e Bioquímicos.................................................... 5.4. Injúrias, danos e perdas....................................................................
  6. Métodos de detecção do complexo viral..............................................
  7. Objetivos gerais....................................................................................

x

5.1. Extração do RNA total e Reação de Transcrição Reversa (RT)........ 5.2. Reação de RT-PCR............................................................................ 5.3. Teste de verificação da qualidade do RNA total extraído e usado nas reações de RT-PCR .................................................................................

  1. Detecção do complexo viral do alho por NCM-Elisa, Hibridização por “Dot Blot” e RT-PCR.......................................................................................................... 6.1. Procedência e coleta das amostras................................................... 6.2. NCM-Elisa.......................................................................................... 6.3. Detecção por Hibridização em “Dot Blot” e RT-PCR......................... III) Resultados..........................................................................................
  2. Desenvolvimento de sondas moleculares espécie-específica e gênero- específico para vírus do complexo viral do alho........................................
  3. Sensibilidade das sondas não-radioativas desenvolvidas para a detecção dos vírus do complexo viral do alho...........................................
  4. Detecção do complexo viral via RT-PCR.............................................. 3.1. Especificidade da reação de PCR para amplificação de vírus do complexo do alho......................................................................................

3.2. Amplificação dos vírus do complexo do alho via RT-PCR a partir de extratos de RNA total de plantas...............................................................

  1. Comparação de métodos de detecção de espécies do complexo viral do alho via NCM-Elisa e RT-PCR............................................................. IV. Discussão...........................................................................................

xi

CAPÍTULO III: OCORRÊNCIA E PREVALÊNCIA DE ESPÉCIES VIRAIS

NO COMPLEXO VIRAL DO ALHO ( Allium sativum ) EM REGIÕES PRODUTORAS DE ALHO NO BRASIL...................................................

I.Introdução.............................................................................................. II. Material e Métodos..............................................................................

  1. Metodologia de detecção do complexo viral do alho nas amostras............................................................................................... III. Resultados..........................................................................................
  2. Ocorrência das espécies do complexo viral em quatro áreas produtoras de alho no Brasil........................................................................................
  3. Prevalência das espécies do complexo viral do alho por sistema produtivos e áreas produtoras de alho, no Brasil..........................................................................................................
  4. Prevalência das espécies do complexo viral do alho por cultivar......... IV. Discussão...........................................................................................

CAPÍTULO IV: EFEITOS FISIOLÓGICOS, MORFOLÓGICOS, BIOQUÍMICOS E CITOLÓGICOS EM PLANTAS DE ALHO ( ALLIUM SATIVUM L.) CAUSADOS POR INFECÇÃO VIRAL............................... I. Introdução............................................................................................. II. Material e Métodos..............................................................................

  1. Instalação do experimento....................................................................
  2. Avaliação das variáveis de crescimento...............................................
  3. Avaliação das variáveis fisiológicas e bioquímicas............................... 3.1. Medidas fotossintéticas...................................................................... 3.2. Pigmentos fotossintéticos................................................................... 3.3. Análise de açúcares solúveis totais (AST)......................................... 3.4. Extração e dosagem de amido...........................................................

xiii

ÍNDICE DE TABELAS

Tab.1. Evolução anual da produção mundial de alho ( Allium sativum)...4. Tab. 2 : Ranking da produção nacional de alho, no ano de 2008.............. Tab.3. Principais espécies de vírus encontradas associadas à cultura do alho, espécies tentativas e seu grupo vetor.............................................. Tab. 4. Sequência dos oligonucleotídeos específicos (primers) sintetizados a partir da sequência da capa protéica de seis espécies virais que infectam alho nas principais regiões produtoras desta cultura do Brasil.......................................................................................................... Tab. 5. Amostras de plantas de alho ( Allium sativum ) analisadas provenientes da Embrapa Hortaliças........................................................ Tab. 6. Detecção do complexo viral do alho via NCM-Elisa com antissoros policlonais em amostras do banco de germoplasma da Embrapa Hortaliças................................................................................................... Tab. 7. Detecção viral em amostras de alho provenientes do banco de germoplasma da Embrapa Hortaliças via RT-PCR com primers específicos para espécies do complexo viral do alho............................... Tab. 8 : Descrição das amostras de alho ( Allium sativum L.) analisadas no Brasil, quanto à origem geográfica, o sistema produtivo e a cultivar......................................................................................................... Tab. 9. Prevalência das espécies do complexo viral do alho ( Allium sativum ) por sistema produtivo................................................................. Tab. 10. Prevalência das espécies do complexo viral do alho ( Allium sativum ) por cultivar de alho comum e nobre por sistema de produção utilizados no Brasil.....................................................................................

xiv

  • 3.5. Extração e quantificação de proteínas totais.....................................
  • 3.6. Atividade da enzima Rubisco.............................................................
    1. Avaliação citológica das células infectadas pelo complexo viral.........
  • III. Resultados..........................................................................................
  • infectadas pelo complexo viral.................................................................. 1. Alterações nas variáveis de crescimento em plantas de alho sadias e
  • infectadas pelo complexo viral.................................................................. 2. Alterações fisiológicas e bioquímicas em plantas de alho sadias e
  • 2.1.Variáveis fotossintéticas......................................................................
  • 2.2.Pigmentos fotossintéticos..................................................................
  • 2.3.Atividade da Rubisco.........................................................................
  • 2.4.Proteínas totais..................................................................................
  • 2.5.Açúcares solúveis totais....................................................................
  • complexo viral.......................................................................................... 3. Alterações citológicas em plantas de alho sadias e infectadas pelo
  • IV. Discussão.........................................................................................
  • CONSIDERAÇÕES FINAIS E PERSPECTIVAS....................................
  • REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................
  • ANEXO....................................................................................................
  • Tab.11. Análise de variância para a variável área foliar..........................
  • Tab. 12. Análise de variância para a variável altura.................................
  • Tab. 13. Análise de variância para a variável massa fresca.....................
  • Tab. 14. Análise de variância para a variável massa seca.......................
  • Tab. 15. Análise de variância para a variável assimilação de CO 2 .........
  • Tab. 16. Análise de variância para a variável condutância estomática..
  • Tab. 17. Análise de variância para a variável evapotranspiração...........
  • Tab. 18. Análise de variância da variável clorofila a ...............................
  • Tab. 19. Análise de variância da variável clorofila b. ..............................
  • Tab. 20. Análise de variância da variável carotenóides..........................
  • Tab. 21 Análise de variância da variável proteínas totais......................
  • Tab. 22. Análise de variância da variável atividade da rubisco.............
  • Tab. 23. Análise de variância da variável açúcar solúvel tota aos 60 e

xvi

Fig. 7. Análise comparativa da visualização do produto de PCR em diluições seriadas via gel de agarose e sonda molecular não-radioativa. Fig. 8. Avaliação da eficiência da extração de RNA total de plantas através da amplificação de um fragmento de 358 pb com um par de primers EF1F (5’-TGTTGCTGTTAAGGATTTGAAGCG-3’) e EF1R (5’- AACAGTTTGACGCATGTCCCTAAC-3’), específicos para a porção interna de um gene conservado correspondente a um fator de elongação na maioria das plantas.............................................................................. Fig. 9. Detecção do complexo viral do alho via RT-PCR com primers vírus-específicos em amostras de plantas provenientes das principais regiões produtoras do Brasil...................................................................... Fig. 10. Dispersão das espécies do complexo viral em áreas produtoras de alho no Brasil...................................................................................... Fig. 11. Avaliação das variáveis de crescimento em plantas de alho ( Allium sativum ) sadias e infectadas pelo complexo viral em três épocas (30, 60 e 90 dias após o plantio) por três anos......................................... Fig. 12. Avaliação das variáveis fisiológicas em plantas de alho ( Allium sativum ) sadias e infectadas pelo complexo viral durante três anos....... Fig. 13. Avaliação da concentração de pigmentos fotossintéticos em plantas de alho ( Allium sativum ) livre de vírus e infectadas por um complexo viral durante três anos............................................................... Fig. 14. Avaliação da atividade da Rubisco em plantas de alho ( Allium sativum ) sadias e infectadas por um complexo viral durante três anos..

xvii

Fig. 15. Avaliação da concentração de proteínas totais em plantas de alho ( Allium sativum ) sadias e infectadas por um complexo viral durante três anos......................................................................................................... Fig. 16. Avaliação da concentração de açúcares solúveis totais em plantas de alho ( Allium sativum ) sadias e infectadas por um complexo viral no ano de 2007, aos 60 e 90 dias após o plantio.................................... Fig. 17. Microscopia eletrônica de sessões ultra-finas do mesófilo de células de folhas de planta de alho (Allium sativum) sadias e infectadas por Potyvirus , Carlavirus e Allexivirus coletadas às 9:00h......................

xix

CP de seis vírus detectados no país ( Potyvirus: Onion yellow dwarf virus- OYDV , Leek yellow stripe virus - LYSV; Allexivirus: Garlic virus C- GarV-C , Garlic virus D- GarV-D e Garlic mite-borne filamentous virus- GarMbFv e Carlavirus: Garlic common latent virus- GarCLV), foram efetuadas para a síntese das sondas específicas marcadas com digoxigenina. Os resultados mostraram que as sondas foram específicas para a detecção do gene da capa protéica de cada espécie viral. Todas as sondas espécie-específicas foram sensíveis para detectar o cDNA do gene da capa protéica de suas respectivas espécies a uma concentração de 0, ng/ μL. Entretanto, as mesmas não permitiram a detecção de amostras provenientes de RNA total. Foi demonstrado também, que a técnica de hibridização aumentou a capacidade de visualização dos produtos da PCR auxiliando na maior sensibilidade de detecção dos vírus. Paralelamente ao desenvolvimento das sondas, a técnica de RT-PCR foi desenvolvida para a detecção de amostras provenientes de RNA total, sendo estes resultados, comparados com a detecção sorológica via ELISA. Os resultados obtidos indicaram a maior sensibilidade da RT-PCR na detecção de diversas espécies virais em plantas matrizes provenientes de limpeza clonal, que supostamente deveriam estar livres de vírus. No Capítulo III foi estudada a prevalência e a ocorrência das seis espécies virais em regiões produtoras de alho no Brasil sob diferentes sistemas produtivos. Para isso, amostras de alho foram coletadas nas regiões produtoras para análise via RT-PCR com primers específicos. Os resultados revelaram a ocorrência de Potyvirus (OYDV e LYSV) em todas

xx

as regiões. O Carlavirus (GarCLV) ficou restrito as regiões de produção de Cerrado (MG, BA e GO). Em todas as regiões amostradas foi observada, no mínimo, uma espécie de Allexivirus (GarMbFV, GarV-C e GarV-D). A prevalência desses vírus nas regiões produtoras foi relacionada principalmente ao tipo de sistema produtivo e as variedades de alho utilizadas pelos produtores rurais. Foram realizadas avaliações em planta de alho sadias (PS), livres de vírus, e infectadas (PI), com um complexo viral com a finalidade de estudar os efeitos fisiológicos, morfológicos, bioquímicos e citológicos causados pelos vírus. Bulbilhos foram semeados em vasos e 30, 60, 90 dias após plantio (DAP) foram realizadas as avaliações de várias variáveis fisiológicas e bioquímicas durante 3 anos e comparadas estatisticamente. As plantas sadias apresentaram desenvolvimento superior em relação às plantas infectadas. A análise fotossintética revelou que as plantas sadias assimilaram 20% a mais de CO2, do que as plantas infectadas, somente aos 30 DAP. Houve uma redução nos teores de clorofilas a e b, nas três épocas de avaliação, durante os três anos, mas não no teor de carotenóides, para as plantas infectadas. Não se observou diferença significativa na atividade da Rubisco, na produção de açúcares solúveis totais e proteínas totais. A avaliação de amido revelou que as plantas de alho não acumulam amido ou o fazem em baixas concentrações. Este resultado foi confirmado pelas análises citológicas em células de plantas sadias. Além disso, foi observada a presença de aglomerações de compostos lipídicos fora dos cloroplastos normais das células sadias. Em contrapartida, os cloroplastos das células infectadas apresentaram